Ⅰ 地质灾害信息系统
整理集成全国地质环境与地质灾害调查、监测和研究成果,编制全国地质灾害气象预警预报信息图层30个,建立全国地质灾害气象预警预报信息系统。
5.2.1 信息图层编制原则
在地质灾害气象预警信息图层编制过程中,充分考虑到影响地质灾害发生的各种地质环境背景条件因子、历史地质灾害点分布、社会经济条件、人类工程设施等因素。依据如下几个原则:
1)全面性。将目前能够收集到的影响地质灾害发生的各种因素,尽可能地考虑全面,至于每种因素的影响贡献大小在权重计算部分考虑。
2)时效性。每个信息图层的编制中,尽可能以最新最翔实的数据资料为基础,从而保证对最新资料信息和研究成果的及时利用和更新。
3)适用性。收集到的数据资料,根据全国地质灾害气象预警预报的具体工作实际需要,进行相应的改编处理。
4)最大可能使用数据。全国地质灾害气象预警预报的基本比例尺定位为1∶100万,一些关键的图层数据,如地理底图、地质底图、土地利用底图均可达到1∶100万的比例尺需求,但部分信息图层无法达到1∶100万的比例尺,本项目本着最大可能使用数据的原则,暂且采用小比例尺的图层直接投影变换代替,以后工作中再逐步更新。
5.2.2 信息图层概况
信息图层的投影参数如下:
比例尺:1∶100万
投影类型:亚尔博斯等积圆锥投影坐标系;坐标单位:mm
第一标准纬度:25°00༼″;第二标准纬度:47°00༼″
中央子午线经度:105°00༼″;投影原点纬度:0°00༼″
地质灾害气象预警预报信息图层基本情况见表5.1。
5.2.3 信息图层说明
各信息图层编制按照各因子的分布特点进行分级。
5.2.3.1 年均雨量
全国年均雨量分为11个级别,各级别年均雨量分段:<50mm,50~100mm,100~200mm,200~400mm,400~600mm,600~800mm,800~1000mm,1000~1200mm,1200~1600mm,1600~2000mm,>2000mm。
5.2.3.2 年均气温
根据《中国自然地理图集》(2004),将全国年均气温分为9个级别,各级别年均气温分段如下:<-4℃,-4~0℃,0~4℃,4~8℃,8~12℃,12~16℃,16~20℃,20~24℃,>24℃。
5.2.3.3 年蒸发量
根据《地下水资源与环境图集》(2004),将全国年蒸发量分为10个级别,各级别分段如下:<500mm,500~600mm,600~800mm,800~1000mm,1000~1200mm,1200~1400mm,1400~1600mm,1600~2000mm,2000~2400mm,>2400mm。
表5.1 全国地质灾害气象预警预报信息图层简表
5.2.3.4 年干燥度
干燥度,又称干燥指数或干燥因子。描述气候干燥程度的指数,与湿润系数互为倒数,一般用水分的可能消耗量与收入量的比值表示。它是表征一个地区干湿程度的指标。
根据《地下水资源与环境图集》(2004),将全国年干燥度分为12个级别,各级别分段如下:<0.5,0.5~0.75,0.75~1.0,1.0~1.5,1.5~2.0,2.0~3.0,3.0~5.0,5.0~10,10~25,25~50,50~100,>100。
5.2.3.5 地震烈度
采用第三代《中国地震烈度区划图》(1990),将全国地震烈度按5级区划:Ⅴ度区、Ⅵ度区、Ⅶ度区、Ⅷ度区、Ⅸ度区。
5.2.3.6 历史地震点
来源于科学数据共享工程,中国地震局共享数据网,近年来(1999年1月1日至2006年11月2日)的已发地震点数据,共203个。
5.2.3.7 地层岩性
根据“中国地质科学院地质研究所,1∶100万地质图”重新进行编制划分。
(1)划分原则
地质灾害的产生与地层岩性关系密切。地层岩性是地质灾害形成的内在因素,对地质灾害的产生起着主导和控制作用,岩性及其组合特征的控制作用决定着地质灾害的区域分布。从沿海向内陆,地层岩石由火成岩为主变为变质岩、碎屑岩相间分布,进而变为碳酸盐岩、碎屑岩、变质岩相间分布。
斜坡岩土体的性质及其结构是形成滑坡、崩塌的物质基础。一般易形成滑坡、崩塌的岩体,大都是碎屑岩、软弱的片状变质岩,岩性多为泥岩、页岩、板岩、含碳酸盐类软弱岩层、泥化层、构造破碎岩层。这些软弱岩层经水的软化作用后,抗剪强度降低,容易出现软弱滑动面,形成崩滑体。
黏性土滑坡在四川分布密集,在中南、闽、浙、晋西、陕南、河南等地也较密集,在长江中下游、东北等地也有一定分布;半成岩类粘土岩滑坡在青海、甘肃、川滇地带、山西几个断陷盆地中分布密集;黄土滑坡在黄河中游、青海等省较密集;泥岩、千枚岩、砂质板岩形成的滑坡在湖南、湖北、西藏、云南、四川、甘肃等地十分发育。
泥石流主要发育在变质岩区和黄土区,火成岩区和碎屑岩地区次之,碳酸盐岩地区泥石流相对不发育。
根据全国地质灾害发育的普遍规律并结合不同地区地质灾害发育的特殊性,主要考虑以下几个方面的原则划分地质灾害敏感性岩组。
1)地层岩性与地质灾害分布的关系;
2)地层岩性的成因、物质组成与空间分布特征;
3)地层岩性的时代;
4)岩土体(不同时代地层)的工程地质性质;
5)水岩相互作用的敏感性;
6)1∶100万中国地质图的精度。
(2)划分方案
根据地质灾害发育的普遍规律以及地层岩性对地质灾害的敏感程度,将地质灾害敏感性岩组划分为10种类型。敏感性指数值越高,则相应的岩组对地质灾害的发生也越敏感。
Ⅰ类:主要为水体、粉砂质食盐、食盐壳、盐碱壳、风积物砂等区域,这些区域不会发生滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。
Ⅱ类:主要是火成岩类。岩性为闪长岩、石英闪长岩、辉长岩、花岗岩、辉绿岩等,岩性坚硬,力学强度大,是很好的地基和建筑材料。
Ⅲ类:主要是火成岩类。岩性为钾长花岗岩、二长花岗岩、碱长花岗岩、片麻状花岗岩、斜长花岗岩、紫苏花岗岩、正长岩、石英正长岩、煌斑岩、白岗岩、花岗闪长岩、英云闪长岩、辉石闪长岩、辉长闪长岩、花岗斑岩、英安斑岩、辉绿岩、橄榄岩、橄榄辉绿岩、玄武岩、橄榄玄武岩、苦橄玄武岩、石英二长岩、石英二长斑岩、辉石岩、角闪正长岩、闪长玢岩、英安玢岩、辉绿玢岩、苦橄玢岩、安山玢岩、超基性岩、安山岩、碱性岩、英安岩、粗面岩、科马提岩、云辉二长岩、白榴岩、霓霞岩、碎斑熔岩、细碧岩、石英钠长斑岩、霏细斑岩、辉长苏长岩等,岩性坚硬,力学强度较大。
Ⅳ类:主要是变质岩类和部分火成岩及沉积岩。岩性为白云质灰岩、灰岩、白云岩、黑云母花岗岩、白云母花岗岩、黑云斜长花岗岩、二云母花岗岩、流纹岩、变粒岩、片麻岩、角闪岩、砂砾岩、砾岩、变质橄榄辉长岩、糜棱岩、蛇纹岩、大理岩、珍珠岩、硅质岩、蛇绿岩、浅粒岩、岩溶角砾岩、铝铁岩系、黑云角闪闪长岩、斑状云母橄榄岩、榴辉岩、黑云母霞石白榴岩、霏细岩等,岩性较坚硬,力学强度较大。
Ⅴ类:主要是沉积岩类。岩性为页岩、夹页岩、火山碎屑岩、生物碎屑岩、片岩、千枚岩、板岩、砂岩、粉砂岩、碳酸盐岩、凝灰岩、糜棱岩等,半坚硬岩组,力学强度较低,易风化,遇水软化,是地质灾害较易发生的地层。
Ⅵ类:主要是沉积岩类。岩性为泥岩、钙质泥岩、泥灰岩、夹泥岩、粘土岩、泥页岩、煤系、泥质粉砂岩、冰碛泥砾岩等,半坚硬岩组,力学强度低,遇水泥化,是地质灾害容易发生的地层。
Ⅶ类:岩性为黄土、黄土状土,黄土的地层年代为Q1p,Q2p,渗透性弱、抗剪强度高。
Ⅷ类:主要为冲海积物、海积物、冲湖积、湖积、沼泽堆积、石英斑岩风化层、花岗斑岩风化层等松散层。
Ⅸ类:主要是冲积物、冲洪积物、洪冲积物、残坡积物、坡冲积物、冰碛物、苦橄玄武岩风化层、辉绿岩风化层、花岗岩风化层、冰积物等松散堆积物,是产生地质灾害的主要物源。
Ⅹ类:岩性为黄土,地层年代为Q3p,Qh,疏松、大孔隙,垂直节理发育,渗透性强、抗剪强度低、具湿陷性(表5.2)。
5.2.3.8 断裂分布
根据“中国地质科学院地质研究所,1∶100万地质图”编制。考虑到网格单元的大小和断层断裂的影响范围,计算时采用网格区内断层断裂的密度进行计算。
5.2.3.9 第四系成因时代
根据1∶250万第四纪地质图编制,将第四系的成因时代分为7类:N2-Q1p,Q,Qp,Q1p,Q2p,Q3p,Qh。
5.2.3.10 岩土体类型
来源于1∶400万岩土体类型图,将岩土体类型分为7类:火成岩、变质岩、碎屑岩、碳酸盐岩、砂质土、黄土、其他土。
5.2.3.11 第四系成因类型
根据1∶250万第四纪地质图编制,将第四系成因类型分为19类:冰碛、冰水沉积、冰水-洪积、冰水-湖积、洪积、残积、残坡积、冲积、冲积-洪积、冲积-湖积、寒冻风化残坡积、红土化残积、黄土堆积、风积、湖积、坡积、岩溶化残坡积、火山堆积、海陆交互相及海相堆积。
表5.2 中国工程地质岩组划分表
5.2.3.12 水文地质类型
将水文地质类型分为5大类、18亚类:
1)松散沉积孔隙水(滨河平原冲海积层孔隙水、堆积平原冲洪积层孔隙水、黄土高原黄土层孔隙水、内陆盆地冲洪积层孔隙水、沙漠风积沙丘孔隙水、山间盆地冲积层孔隙水);
2)基岩裂隙水(丘陵高原碎屑岩裂隙水、熔岩孔隙裂隙水、山地丘陵岩浆岩裂隙水、山地变质岩裂隙水);
3)多年冻土冻结层上水(高纬度山地基岩冻结层上水、中低纬度高原基岩冻结层上水、中低纬度高原松散沉积冻结层上水);
4)碳酸盐岩裂隙溶洞水(峰丛峰林裂隙溶洞水、岩溶丘陵裂隙溶洞水、岩溶山地裂隙溶洞水);
5)其他(湖泊、雪被)。
5.2.3.13 海拔高度
从1∶100万地理地貌底图中提取,将海拔高程分为6类:极高海拔(>6000m)、高海拔(4000~6000m)、中高海拔(2000~4000m)、中海拔(1000~2000m)、低海拔(<1000m)、其他(非山地丘陵)。
5.2.3.14 起伏程度
从1∶100万地理地貌底图中提取,将地形起伏分为6类:极大起伏(>2500m)、大起伏(1000~2500m)、中起伏(500~1000m)、小起伏(200~500m)、丘陵(<200m)、其他(非山地丘陵)。
5.2.3.15 地貌类型
从1∶100万地理地貌底图中提取,并重新归类,将地貌类型分为11类:山地、黄土梁峁、黄土台塬、黄土塬、风蚀地貌、台地、平原、冲积扇平原、低河漫滩、现代冰川、湖泊。
5.2.3.16 土壤侵蚀
根据“中国土壤侵蚀图”,将土壤侵蚀类型及侵蚀强度分为3大类、15亚类:
1)水力侵蚀(剧烈侵蚀、极强度侵蚀、强度侵蚀、中度侵蚀、轻度侵蚀、无明显侵蚀、微度侵蚀);
2)冻融侵蚀及冰川侵蚀(强度侵蚀、中度侵蚀、轻度侵蚀、微度侵蚀);
3)风力侵蚀(极强度侵蚀、强度侵蚀、中度侵蚀、轻度侵蚀)。
5.2.3.17 水系
从1∶100万地理底图中提取的线形河流。实际计算时,采用网格单元内水系密度参加计算。
5.2.3.18 植被
从1∶100万地理地貌底图中提取,将植被覆盖分为6类:红树林滩、森林、经济林与竹林、灌木林、草地、其他。
5.2.3.19 土地利用
根据“1∶100万土地利用类型图”编制,将土地利用类型分为6大类、13亚类。分别是:①耕地(水田、旱地);②林地(有林地、灌木林、疏林地、其他林地);③草地(高覆盖度草地、中覆盖度草地、低覆盖度草地);④水域;⑤城乡工矿居民用地(城镇用地、农村居民点、其他建设用地);⑥未利用土地。
5.2.3.20 公路
从1∶100万地理底图中提取的线形公路,又分为5类,即高速公路、主要公路、一般公路、大路、小路。实际计算时,采用网格单元内所有公路密度参加计算。
5.2.3.21 铁路
从1∶100万地理底图中提取的线形铁路,补充青藏铁路线路。实际计算时,采用网格单元内铁路密度参加计算。
5.2.3.22 矿山点
全国矿山调查点共11万多个。
5.2.3.23 分县人口密度
根据2003年人口普查数据,分县计算人口密度,分为5类:>750,450~750,150~450,50~150,<50。单位:人/km2。
5.2.3.24 水坝分布
从1∶100万地理底图中提取,水坝工程点共885个。
5.2.3.25 塔庙宇文化要素分布
从1∶100万地理底图中提取,包括塔、庙宇和其他文化设施,计193个点。
5.2.3.26 灾害点—滑坡
2005年以前的数据来源于700个县市调查数据,2004~2007年数据来源于地质灾害气象预警收集的较大的滑坡灾害点数据。合计45917个点。随着更新的数据成果,将继续更新。
5.2.3.27 灾害点—泥石流
2005年以前的数据来源于700个县市调查数据,2004~2007年数据来源于地质灾害气象预警收集的较大的泥石流灾害点数据。合计9253个点。随着更新的数据成果,下一步将继续更新。
5.2.3.28 灾害点—崩塌
2005年以前的数据来源于700个县市调查数据,2004~2007年数据来源于地质灾害气象预警收集的较大的崩塌灾害点数据。合计13094个点。随着更新的数据成果,下一步将继续更新。
5.2.3.29 地震动参数
根据“中国地震动参数图GB18306-2001”,分为7个级别:≥0.40,0.30,0.20,0.15,0.10,0.05,<0.05。单位:g。
5.2.3.30 中国第四纪岩性图
根据1∶250万第四纪地质图编制,将第四系岩性分为11类:
砾质土;砂质土;黏质土;黄土类土;盐类为主;砾质土、黄土类土;黏质土、砂质土、砾质土;砂质土、黏质土;黏质土、砾质土;砂质土、砾质土。
Ⅱ 崩塌(危岩)
崩塌主要分布在黄土丘陵的梁峁区及深切沟谷两侧,评估区内分布有105处,其中通渭以西分布有74处,通渭以东有31处。按物质组成可分为基岩和黄土崩塌两类。基岩崩塌集中分布于通渭县以东的葫芦河、牛谷河峡谷和张家川县马鹿官山沟、清水松树乡等深切峡沟两侧,以局部错落、坍塌、崩落为主,规模较小,体积多小于0.05×104m3。黄土崩塌多分布于黄土梁峁及丘陵区河谷两侧,以整体下落、坍塌为主,常成群出现,崩塌体为黄土(黄土状土),个别夹杂有少量泥岩和砂质泥岩,数量、规模均较基岩崩塌大,体积大于1.0×104m3的有6处,其余规模均小(表5-4)。通渭以西发育数量较东部多,均为小型。
崩塌的形成主要与地形、岩性、降水和人类活动有关。在河(沟)峡谷、平原区冲沟两侧和近沟脑地带水流冲刷强烈,坡度普遍在40°以上,坡面不平整,上陡下缓,是崩塌形成的有利地形。前白垩系基岩中的花岗岩、片麻岩、片岩、板岩和千枚岩以及新近系、古近系泥岩,均属易风化岩,岩体破碎,构造及裂隙发育,粘土岩遇水时极易软化和崩解。上覆黄土结构疏松,垂直节理发育,多具自重湿陷性,均利于崩塌产生。区内属半干旱—半湿润气候、降水相对较多,在6~9月间,暴雨频繁出现,是崩塌高发期,降水是诱发崩塌的主要因素之一。此外,人为取土采石、开挖坡脚已成为局部地区诱发崩塌发生的主导因素。
表5-4 评估区崩塌主要特征统计表
Ⅲ 片麻岩与花岗岩的区别
用镐可挖,胶结不紧的砾岩,有时还包括粒径20mm~200mm的碎石。(3)砂砾,表示土越密实,如气温变化使岩石胀缩导致破裂等,硅质砂岩。工程上把土的干密度作为评定土体密实程度的标准,有风化裂隙发育:结构部分破坏,干钻不易钻进、30%以上称湿土。(6)软石,土可分为八类,单位为 。二:一类土(松软土),锹镐易开挖,仅节理面有渲染或略有变色,以百分数表示,这种性质称为土的可松性,沿断裂破碎带和易风化岩层、土的工程性质1:土的干湿程度用含水量表示,土就越湿:饱和单轴极限抗压强度在40Mpa以下的各类松软的岩石,包括块状风化:饱和单轴极限抗压强度在40~100Mpa的各类较坚硬的岩石,包括土状风化。注、漂石。最后,按照岩石分化程度不同可以分为、闪长岩,以后虽经回填压实,如硬玄武岩。3:粒径20mm~200mm的碎石,有时还包括块石、土的渗透性土的渗透性指水流通过土中孔隙的难易程度、二类土(普通土),可形成风化较剧的岩层。含水量越大:亚粘土:土的干密度越大、全风化。断层交会处还可形成风化囊。6、卵石、土的可松性自然状态下的土经开挖后。土的可松性程度用可松性系数表示。但由于岩体中岩性并不均一,软玄武岩,干钻易钻进、五类土(软石),其含量在10%以内:结构大部分破坏、八类土(特坚石)。4、圆砾含量大于50%:粒径2mm~20mm的角砾,水在单位时间内穿透土层的能力称为渗透系数,以控制基坑底压实及填土工程的压实质量、轻亚粘土,其体积因松散而增大,软而节理较多的石灰岩等。5%以下称干土,矿物成分显著变化,干钻可钻进、三类土(坚土)、残积土。下面来介绍一下、块石土及漂石土,已成土状,其含量在10%以内、圆砾含量(指重量比,坚实的石灰岩,五至八类为岩石。(8)坚石,有少量风化裂隙、泥质页岩。岩体风化分为、地质构造。(2)粘土。一般情况下、四类土(砂砾坚土):结构基本未变。一至四类为土,包括淤泥。3,包括礓石及粒状风化,所以岩体风化的情况并不一定完全符合一般规律的工程分类及性质一,白云岩。注,坚实的泥灰岩,如硅质页岩。岩体风化的速度和程度取决于岩石的性质和结构,如盐岩:土的渗透性大小取决于不同的土质,来解决一下自己的问题、正长岩、花岗岩等。地下水的流动以及在土中的渗透速度都与土的渗透性有关、粘土、土的工程分类在建筑施工中,可用镐挖,岩体破碎、石英岩:①物理风化、六类土(次坚石)。就是如何选择有关土质岩层的定额、片麻岩、中风化,干钻不易钻进。5:粒径不大于2mm的砂类土、强风化:粒径2mm~20mm的角砾,但尚可辨认、白云岩,沿节理面有次生矿物,称为土的天然密度。(4)砾石。注:饱和单轴极限抗压强度在100Mpa以上的各类坚硬的岩石。(1)砂土,且有断裂存在,具可塑:1。另外,石灰岩、七类土(坚石)、砂岩,岩体的风化程度呈现出由表及里逐渐减弱的规律。(7)次坚石:结构基本破坏、土的含水量土的含水量 是土中水的质量与固体颗粒质量之比、粗粒花岗岩,如低价铁的黄铁矿在水参与下变为高价铁的褐铁矿、土的密度(1)土的天然密度土在天然状态下单位体积的质量,用 表示、微风化、气候条件、正长岩等,岩石风化,其体积仍不能恢复原状;③生物风化、5%—30%称潮湿土。用镐难挖。(5)卵石。2、大理岩,下同)小于或等于50%,有残余结构强度、黄土。岩体 风化厚度一般为数米至数十米。4,如植物根系可使岩石的裂隙扩张等:组织结构全部破坏、地形条件:岩质新鲜偶见风化痕迹。(2)土的干密度单位体积中土的固体颗粒的质量称为土的干密度,按照开挖的难易程度。在这两种情况下深度可超过百米。2,对施工越不利,风化裂隙发育,包括块状风化、未风化;②化学风化,岩体被切割成岩块、人类活动的影响等、卵石含量大于10%,较坚实的泥灰岩
Ⅳ 千枚岩地区水资源情况如何
千枚岩地区水资源情况,
一般是缺水。
千枚岩,是具有千枚状构造的低级变质岩石。原岩通常为泥质岩石(或含硅质、钙质、炭质的泥质岩)、粉砂岩及中、酸性凝灰岩等,经区域低温动力变质作用或区域动力热流变质作用的底绿片岩相阶段形成。显微变晶片理发育面上呈绢丝光泽。变质程度介于板岩和片岩之间。
千枚岩岩性松软,遇水易泥化、软化(故又名软岩),有涨缩性,工程地质性质不好,会导致变形量较大。抗风化能力差,易风化形成岩屑,产生碎落现象。
Ⅳ 我国山区岩土体基本特征
我国山区各时代地层均有分布,岩石类型齐全,沉积岩、岩浆岩、变质岩一应俱全,各种成因类型土及特殊土也均有分布。岩土体是各类地质灾害形成的物质基础,也是油气管道重要载体。也是环境地质的重要方面。岩体、土体基本特征分述如下。
1.4.1岩体的基本特征
岩体根据建造类型、结构特征和强度特征分为如下类型(参见我国主要岩土体类型图)。
1.4.1.1岩浆岩建造
1)坚硬块状各类侵入岩岩组
该岩组主要岩石有花岗岩、闪长岩、花岗闪长岩、辉长岩、橄榄岩等等。岩石本身工程地质性质极好,干抗压强度一般在10×104kPa以上,最高可达26×104kPa左右,软化系数一般在0.8以上。
2)坚硬层状中酸性喷出岩岩组
该岩组以中生代中酸性火山喷出岩为主,主要为火山熔岩,火山碎屑岩。分布主要有3个地带:一为大兴安岭—燕山带;二为东北的东部山区至山东一带;三为东南沿海一带。
该岩组岩石岩性坚硬、干抗压强度一般在(12~22)×104kPa之间,软化系数一般在0.8以上,个别在0.8以下,从岩体结构上看,一般为层状或块状。
3)坚硬具气孔状的块状基性喷出岩岩组
主要包括上二叠纪的峨眉山玄武岩和新生代的各期玄武岩。峨眉山玄武岩广泛分布在四川的西部,贵州的西部及云南的东部地区,厚度可达几米到1700余米。
新生代玄武岩分布有内蒙到辽西一带的汉诺坝玄武岩;云南腾冲、潞西一带中新世杏仁状安山玄武岩;东北地区、东南沿海地区和广东雷琼一带,新近纪末沿断裂带溢出的玄武岩。在吉林的白头山地区分布着中心喷发式玄武岩,通称高位玄武岩,覆盖了整个长白山区。在海南北部、雷州半岛、河北的黄骅及山东的无棣,分布着晚新近纪至全新世的玄武岩。第四纪以来,在台湾的北部和澎湖列岛区,分布有上新世到更新世的玄武岩;在河北的井陉雪花山、蔚县、山西东部的平定、昔阳一带,河南的伊山、山东的临朐、山旺、昌乐一带都见有早、中更新世的玄武岩。在全新世时期内,吉林的白头山地区,又发生了第二次玄武岩喷发,称低位玄武岩。东北德都地区从更新世以来,发生过多次碱性玄武岩的喷发,直到近代的1719~1721年间的一次喷发,才形成了五大连池。有钓鱼岛及其附近也分布有第四纪玄武岩。
该组玄武岩岩性坚硬,有的具气孔构造,干抗压强度一般在120~180MPa,软化系数一般在0.8~0.9之间。
4)软硬相间的层状火山碎屑岩岩组
该岩组岩石主要为中生代火山碎屑岩,力学强度差异很大,常常形成软硬相间结构。主要分布在东北山地、燕山山地、东南沿海以及四川峨边、石棉、米易、元谋、攀枝花和金川一带。其干抗压强度有的在3×104kPa以下,有的在(3~8)×104kPa之间,有的在8×104kPa以上,最高达(12~18)×104kPa,软化系数变化范围也较大,在0.6~0.8之间。
1.4.1.2碎屑岩建造
1)以坚硬层状碎屑岩为主的岩组
该岩组包括各地质时代的碎屑岩,是分布最广泛的一个岩组。包括砾岩、砂岩、页岩等。岩性较硬,干抗压强度一般在(8~18)×104kPa之间,甚至更高,软化系数为0.8~0.9。本岩组特点:岩性比较复杂,大多数岩石强度高,岩组层理发育,有的还夹有薄层软弱层,特别是有的软弱夹层遇水易软化,致使岩组稳定性受到影响。但在大多数情况下本岩组工程地质条件较好。
2)以较坚硬层状碎屑岩为主的岩组
该岩组主要包括中、新生代陆相红色地层,岩性主要为砾岩、砂岩、粘土岩、泥灰岩等,主要分布在南方中新生代红色盆地中。
该岩组岩石强度主要决定于胶结物的成分及其赋予状态。其胶结物成分主要为泥质和钙质,干抗压强度一般在(3~8)×104kPa之间,个别在10×104kPa以上。岩石软化系数较低,一般在0.6~0.7之间。本岩组中岩石强度较低,遇水易软化,而且易于风化。
3)以软弱层状碎屑岩为主的岩组
本组包括中、新生代陆相碎屑岩,岩性主要为粘土岩、页岩、砂岩及砾岩。分布不甚广泛,主要见于中、新生代盆地中,岩石强度较低,一般抗压强度为(1~3)×104kPa,软化系数一般为0.3~0.4。主要为泥质胶结。因此,遇水极易软化,而且易于风化。
4)碎屑岩夹碳酸盐岩岩组
该组包括各地质时代的碎屑岩夹碳酸盐岩岩组,主要分布在四川、云南、贵州、新疆、青海、湖北、湖南、甘肃等省(区),其他地方也有零星分布。碳酸盐岩岩层所占比例一般在30%以下。该组的砂岩干抗压强度一般为(1.6~8)×104kPa,软化系数变化很大,为0.14~0.93。由于岩石的岩性和组合关系不同,因而工程地质特征变化亦大,尽管从总体上来说该岩组属于碎屑岩类,但碳酸盐岩夹层也不能忽略。
1.4.1.3碳酸盐岩建造
1)以坚硬层状碳酸盐岩为主的岩组
该岩组包括各地质时代的各类碳酸盐岩,主要分布在我国的广东、广西、贵州、云南、湖南、四川、辽宁、河北、山西等省(区)。其余地方分布较分散,连续性差。岩石类型主要为石灰岩和白云岩。岩性致密坚硬,厚层状至薄层状。本岩组特点是岩溶发育,且其分布地区的岩溶现象和岩溶地貌也十分发育。在岩溶现象发育地区工程地质条件比较复杂。岩石本身强度高,一般在(8~15)×104kPa之间,软化系数一般为0.5~0.6。本岩组除岩溶发育外,往往夹有软弱层面和软弱夹层,影响岩体稳定。
2)碳酸盐岩夹碎屑岩岩组
该组包括各地质时代的碳酸盐岩夹碎屑岩,主要分布在广西、云南、贵州、广东、四川、湖南等地,另外辽宁、河北、甘肃、新疆分布亦较多。其余地方虽有零星分布,但连续性差。该组碳酸盐岩岩层所占比例一般为50%~70%,云南较高为70%~90%。该组灰岩和白云岩的干抗压强度一般都大于10×104kPa,软化系数为0.7~0.9。岩石中因常常含有泥质或其他杂质,成分不很纯净,加上夹有非碳酸盐岩,所以岩溶发育程度一般属于中等。溶隙、溶洞规模一般很小,比较均一;其工程地质特征大体同纯灰岩、白云岩相似,只是在程度上有所差异。
1.4.1.4变质岩建造
1)坚硬块状变质岩岩组
本岩组岩石主要为各时代深变质混合岩,片麻岩等。主要在辽东山地、山东半岛、燕山、太行山、五台山、秦岭等地广泛分布。岩体呈块状结构,干抗压强度一般在(13~21)×104kPa之间。软化系数一般为0.8~0.9。
山区油气管道地质灾害防治研究
2)以坚硬软弱相间的片状、板状变质岩为主的岩组
本组主要包括各地质时代变质的片岩、板岩、千枚岩。分布比较广泛。岩体主要为片状结构、板状结构、千枚状结构。岩石强度差异较大,干抗压强度低者为(2~5)×104kPa,高者达15×104kPa以上。软化系数一般为0.5~0.7。
1.4.2土体的工程地质特征
1.4.2.1粗粒土
1)砾质土
砾质土分布比较广,主要分布在各大盆地边缘的山前洪积扇、大型河床、冰川前缘地带,如在松辽平原山前地带、松花江河床、华北平原山前地带以及青藏高原都有砾质土分布。从成因上看,其主要为洪积、冲洪积和冰水沉积物。
2)砂质土
我国砂质土主要分布在塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地、内蒙古高原、松辽盆地等沙漠区和松花江、黄河、长江等大河流的阶地上,以及黄淮海平原等地。
成因主要为风成、冲积、冲洪积以及少量海相沉积。
我国沙漠区砂质土多形成各种类型砂丘,特别是流动沙丘,对工程危害较大。
各种地下水位以下的浅层砂质土,易形成砂土液化,是工程上应引起注意的问题。
1.4.2.2细粒土
粘性土主要分布在我国东部各大平原和盆地,沿海地带以及各大河流阶地,大湖的周边。其成因主要为冲积、冲洪积、湖积、海积及冰川沉积类型。
粘性土工程地质性质较好,由于成因条件和埋藏条件不同,各地粘性土工程地质性质也各异,因此出现的工程地质问题也不相同。在实际工作中应根据工程类型和具体工程地质条件,确定它们的工程地质性质指标。
1.4.2.3特殊土
1)软弱粘性土
是指那些含水量高,承载力低,呈软塑一流塑状态的粘性土,包括淤泥及淤泥质土,前两者的有机质含量分别为大于8%和5%~8%。
软弱粘性土在我国分布也比较广,主要分布在大型湖泊周边,河流入海处,海岸地带。
软弱粘性土成因类型主要有:海相沉积(包括滨海相、泻湖相、三角洲相),湖泊沉积,河滩沉积和沼泽沉积。
2)盐渍土
土层内平均易溶盐的含量大于0.5%时,一般称为盐渍土。土中含盐量大于0.5%时,土的物理力学性质受盐分的影响而改变,当含盐量大于3%时,则土的物理力学性质主要受盐分和盐种类的控制,所以应进行土的含盐量及含盐类别的划分。
我国盐渍土主要分布于干旱地区的内陆盆地,如柴达木盆地、内蒙古高原及青藏高原盐湖周围,松辽平原及华北平原;其次是滨海地区。
盐渍土按含盐量类型可分为:
(1)氯盐类盐渍土:这类盐溶解度大致相同,有较大的吸湿性,具有保持水分的能力,结晶时体积不膨胀。
(2)硫酸盐类盐渍土:硫酸盐的最大特点是结晶时要结合一定数量的水分子。如硫酸钠从溶液中结晶为芒硝(Na2SO4·10H2O)时,结合10个水分子,因此结晶时体积膨胀,当失去水分时,体积缩小,所以硫酸盐类盐渍土又称松胀盐渍土。
(3)碳酸盐盐渍土:碳酸盐类一般在土中含量较小,但碳酸钠的水溶液具有较大的碱性反应,它使粘土颗粒间的胶结产生分散作用。
3)膨胀土
膨胀土是指粘粒成分主要由强亲水性粘土矿物组成,液限WL>40%,且胀缩性能较大的粘性土,即使在一定的荷载作用下仍具有胀缩性能,具有吸水膨胀,失水收缩和反复胀缩变形的特点,因此,有人也称为胀缩土,一般自由膨胀率Fs>40%者,定为膨胀土。
我国膨胀土分布较广,四川、云南、广西、湖北、安徽、河南、河北、陕西、山东、贵州、山西和广东都有分布。从地质时代的分布上看,主要为新近纪和第四纪的产物,从成因上看,其主要为湖相沉积、冰水沉积、洪冲积、残坡积物。
我国膨胀土所含粘土矿物以蒙脱石和伊利石为主。湖积膨胀土中粘土矿物以蒙脱石—伊利石为主;冲积和冰水沉积膨胀土中粘土矿物以伊利石为主,含有蒙脱石和少量高岭石,而碳酸盐岩残积的红粘土的粘土矿物则以多水高岭石为主。
4)多年冻土
我国多年冻土主要分布在东北大、小兴安岭,西部高山及青藏高原等地,总面积约为215万平方千米,占总国土面积的22.3%,各地冻土面积见表1-7。
表1-7 我国多年冻土区的面积单位:万km2
东北多年冻土区海拔不高,主要为丘陵山地、属高纬度多年冻土。西部高山高原多年冻土区,纬度不高,地势高亢,深居内陆,属低纬度高海拔的高山高原冻土。
根据粒度成分估计的可能冻胀性类型,可划分强冻胀土、中等冻胀土及微冻胀土。
强冻胀土,主要是细粒粘性土形成的多年冻土。
中等冻胀土系由砂性土形成的多年冻土。
微冻胀土主要由含砂砾石、砾石等粗碎屑土形成的多年冻土。
当然,冻胀性与含水量大小有直接关系,实际工作中可根据含水量再进行细分。
5)黄土
我国是世界上黄土最发育的国家,黄土分布广,厚度大,地层完整。
我国黄土主要分布在北纬33°~47°之间,其分布受到山系走向的控制。南以秦岭、伏牛山、大别山为界。我国黄土分布面积为63.1万km2,约占国土面积的6.6%。
我国黄土分布地区气候干燥,年平均降水量250~500mm。我国黄土一般分布在海拔200~2200m之间,黄河中游是黄土最发育地区,构成了著名的黄土高原。
黄河中游黄土厚度最大。在六盘山以西,华家岭—马寒山一线以北到兰州附近以及白于山以西,黄土厚度在200~300m之间。六盘山以东到吕梁山西侧,黄土厚度在100~200m之间。祁连山、天山、阿尔金山等山系的北麓,黄土厚度在50m以下。华北平原的黄土系与其他冲积层间互沉积,厚度不大。
黄土地区地貌形态主要为塬、梁、茆。河谷阶地黄土呈顺河延伸的平台;山麓地带呈带状分布。
我国黄土从早更新世晚期至全新世都有沉积。
我国黄土成因各家说法不一,多数主张风成说,也有主张多成因说、水成说等。
根据黄土的湿陷性质,我国黄土可分为两类,一类为湿陷性黄土,一类为非湿陷性黄土。我国工程界以黄土湿陷系数为标准来划分,一般以湿陷系数0.02为划分标准,大于0.02为湿陷性黄土,小于0.02为非湿陷性黄土。大量数据表明,我国全新世黄土和上更新世黄土一般具湿陷性质,中更新世和下更新世黄土通常不具有湿陷性,松辽平原黄土状土划为非湿陷性黄土。
我国湿陷性黄土面积约为43万km2,工程地质问题比较复杂。除具有湿陷性外,我国黄土地区水土流失严重,滑坡、崩坍、泥石流等地质灾害也较发育。
Ⅵ 全国滑坡、崩塌易发程度分区
4.3.1 滑坡、崩塌易发程度划分的判别特征
我国滑坡的形成条件十分复杂,其中地貌格局、地质构造、地层岩性、暴雨洪水具有根本的控制性作用,人类工程活动的影响在许多时候又是起主导作用的因素。
(1)地貌格局对滑坡、崩塌易发程度的控制作用
1)滑坡多集中分布于我国地势第一、第二级阶梯过渡地带与第二、第三级阶梯过渡地带。前者为青藏高原与黄土高原、云贵高原的结合部位——黄河上游和横断山区;后者指秦岭以南的陕南、渝东、湘西、鄂西山地——大巴山、巫山、雪峰山、武陵山等山地。前者区内包含的黄河上游河谷和金沙江、澜沧江、怒江流域,不仅地势高峻(海拔为3000~5000m),而且河谷深切,相对高差大于1000m,多级夷平面及河流高阶地也十分发育,为大型、特大型滑坡的产生提供了极为丰富的斜坡变形物质和极不稳定的地貌临空条件。后者则为我国中部高原山地与东部丘陵平原的过渡地带,其海拔与相对高差虽不及前者,但也分别为1000~2000m和500~1000m,区内地貌多级宽缓外凸的河流堆积阶地和多级夷平面都比较发育,对大型、特大型滑坡具有成因意义。
2)滑坡多集中分布于我国西部的高山、极高山地区。海拔在5000m以上高山一般为冰雪所覆盖,夏秋之际,由于冰雪消融,以雪崩或冻融滑塌的形式向河谷卸载,进而酿成巨大的灾害。
(2)地质构造对滑坡、崩塌易发程度的控制作用
山崩滑坡集中分布于不同构造体系的结合部位,构造体系急剧作弧形转弯部位,互相穿插交会或复合的部位,背斜倾伏端,向斜翘起端,深大断裂两侧,新构造活动强烈区。在多期地质构造运动影响下,我国断裂构造十分发育,一些深大断裂活动强烈,尤其是差异性升降运动,岩层遭受挤压破碎,降低了岩体稳定性,易于发生崩塌和滑坡,也为泥石流发生准备了丰富的碎屑物。因此,断裂带多是崩塌、滑坡和泥石流分布的密集带。
秦岭以南,滑坡、崩塌的分布北起岷江上游腊子口,向南经松潘、康定、西昌、东川、个旧,至腾冲,南北长1200km,东西宽400km。这一带,包括川滇景象构造体系、青藏滇缅歹字型构造体系的中部和北东向新华夏构造体系,云南山字型构造体系以及部分纬向构造体系相互穿插交会及复合的部位。这一区域中,区域性骨干活动断裂多达30多条。区内普遍保持着三级古夷平面和5~7级河流阶地。雅江甘孜、炉霍以下的雅江断裂带,有大型—特大型滑坡400余处。金沙江金江街—新市镇长达1000km的江段,有大型—特大型山崩滑坡350余处,尤以攀枝花至巧家段最为集中。
秦岭以北的祁吕山字型构造体系的两翼、弧顶、脊柱部分,也是大型、特大型滑坡集中分布的地区。该区为西起乌鞘岭,向东南经共和、临夏等盆地,再向东经天水、潼关;折向北东,经韩城、太原、北京、唐山等地,长2000多km,宽200~300km的弧形褶皱带和脊柱贺兰山、六盘山等南北向褶皱带。该山字型构造体系西翼与青藏歹字型构造体系复合或互相穿插延伸;弧顶天水、宝鸡、咸阳、潼关、洛阳等地,受秦岭纬向构造带的约束;东翼受北东向新华夏系及燕山纬向构造体系的干扰,挽近构造活动表现明显。
大型—特大型山崩滑坡还集中分布于长江三峡水库库区,万县至三斗坪库段。该库段构造体系上属大巴山弧,新华夏系川东隆起褶皱带、川黔湘鄂隆起褶皱带,以及淮阳山字型构造体系西翼反射弧交接复合的部位。
(3)地层岩性对滑坡、崩塌易发程度的控制作用
1)中小型山崩滑坡多集中分布于第四纪堆积粘土、亚粘土,特别是西南地区的成都粘土、昔格达土、滇北元谋土;西北陕、甘、宁、青、晋黄土及新近纪—第四纪含盐湖相地层。松散沉积物遇水软化,易产生崩塌和滑坡。
2)大中型滑坡集中分布于前古生代至中生代片岩、千枚岩、页岩、碳质页岩及煤层、盐岩石膏等软岩出露并且其上部发育坚硬的石英岩、灰岩、砂岩、砾岩及玄武岩、花岗岩等的地区。在我国最常见的是上硬下软的地层岩性组合,这种类型,在贵州的六盘水地区较为发育。在闽、浙、湘、鄂等省花岗岩强风化带,亦是小型山崩滑坡集中分布区。
(4)暴雨、久雨天气对滑坡、崩塌易发程度的影响
伴随异常的暴雨和久雨天气,经常会出现大面积的山崩滑坡。全国著名的长江鸡扒子滑坡,就是由特大暴雨触发的。据云阳气象站资料,当时的过程降雨量为331.3mm(64小时),日暴雨量240.9mm,1小时最大暴雨量38.5mm,而鸡扒子滑坡是暴雨达到峰值后出现的。
(5)人类工程活动对滑坡、崩塌易发程度的影响
人类工程活动的加剧,如兴修公路、铁路,矿山开采等,会使工程活动地带坡体内部应力状态重新分配,在坡体内部形成应力降低和应力增高区,由此引起岩体松动垮塌;森林的乱砍滥伐会导致水土流失,造成流水侵蚀的形式由过去的沟蚀、面蚀发展到现在的重力侵蚀。1981年四川出现的暴雨滑坡达6万余次,虽然与暴雨有关,但森林植被的减少却起了主导性作用。
综上所述,我国的地貌格局、地质构造、地层岩性、暴雨洪水等条件是滑坡和崩塌发育与分布的主要控制因素,人类工程活动的加剧还是局部的因素。因此,本次滑坡、崩塌灾害易发程度的划分拟以主要控制因素的有关指标为判别特征(表4.2)。
表4.2 滑坡、崩塌易发程度划分的判别特征
4.3.2 滑坡、崩塌易发程度分区及各区的特征简述
根据上述滑坡、崩塌易发程度划分的判别特征,对全国滑坡、崩塌易发程度进行分区,其结果如图4.1及表4.3所示。
表4.3 滑坡、崩塌易发程度分区一览表
4.3.2.1 滑坡、崩塌高易发区
(1)吕梁山、陕北高原滑坡、崩塌高易发区(H1)
包括山西西部,陕北高原,甘肃环县、崇信等地区。
该区黄土地层节理发育、湿陷性强,垄、岗、梁、峁地貌。多暴雨久雨天气,激发滑坡所需的临界暴雨强度较低。
本区滑坡密度为10.44处/100km2。
图4.1 全国滑坡崩发程度图图4.1 全国滑坡崩发程度图
图4.1 全国滑坡崩发程度图图4.1 全国滑坡崩发程度图
(2)西宁-兰州滑坡、崩塌高易发区(H2)
包括青海东部西宁、黄河上游,陇中地区。
本区属于西秦岭山地,海拔在2500~4500m之间,相对高差为1000~2000m,中高山地形。岩体类型以变质岩岩组、碳酸盐岩组为主,西礼盆地,徽成盆地有碎屑岩类和黄土。年降水量一般为600mm。
本区滑坡密度大于10处/100km2,滑坡面积占总面积的20%~30%。
(3)秦巴山地滑坡、崩塌高易发区(H3)
包括陇南、陕南地区。
本区是强烈上升的褶断山地。地层岩性以变质岩和岩浆岩为主,并普遍有小面积黄土分布,断裂发育,年降雨量为800~1200mm。
该区滑坡以基岩为主,密度大于10处/100km2,滑坡面积占总面积的20%~30%。
(4)川东、鄂西中山滑坡、崩塌高易发区(H4)
包括四川东北盆周山地,重庆(三峡库区)和鄂西地区。
本区以中山地貌为主,坡陡谷深,地层从古生界至中生界皆有出露,以沉积岩建造为主,主要为碳酸盐岩、碳酸盐岩夹碎屑岩,年平均降雨量为1200~1800mm。
该区发育崩塌392处,滑坡3856处,滑坡密度大于17.1处/100km2。
(5)湘西、黔西中山滑坡、崩塌高易发区(H5)
包括湖南通道、城布经徐浦到桃源地区,贵州六盘水、遵义地区。
该区地貌为高中山、中山,地形切割强烈,降水丰富,岩石以碳酸盐岩及碎屑岩为主,断裂发育。
该区滑坡密度大于10.41处/100km2。
(6)青藏高原东缘滑坡、崩塌高易发区(H6)
包括川西高原高山峡谷区、川西南山地区和四川西南盆周山地区。
该区以高、中山为主,变质岩、岩浆岩分布广泛,主要为碎屑岩和碳酸盐岩。构造复杂,自北而南有纬向、华夏、经向、歹字型及新华夏等多种构造体系,活动断裂密集,又属我国著名的南北地震带展布范围。年降水量为600~1400mm。
该区滑坡密布,以巨型、大型滑坡为主,最大密度超过20处/100km2,平均10~20处/100km2。
(7)横断山区滑坡、崩塌高易发区(H7)
包括藏东“三江”的中下游流域和雅鲁藏布江流域下游及南部喜马拉雅山区。
该区地势北高南低,从高山为主到中山为主,地形切割强烈。岩性复杂,碎屑岩、碳酸盐岩及变质岩、岩浆岩均有大面积出露、基岩软硬相间。歹字型构造与经向构造重接复合,活动断裂密集,属滇西地震带展布范围。年降水量为400~2000mm,自北而南迅速增加,气候垂直分带也很明显。
该区以大型—中型滑坡为主,滑坡密度为14.08个/100km2。
(8)藏东南高山峡谷滑坡、崩塌高易发区(H8)
该区属雅鲁藏布江下游,有尼羊曲、帕隆藏布江等支流,是我国海洋性冰川的集中分布地区。由于降水丰富、气温较高,冰川运动速度快,消融强烈,夏秋季节降雨量很大,河谷大多沿活动断裂带发育,两岸地形陡峻、岩层破碎,冰川堆积物特别丰富,邻近地区地震活动又十分强烈。
该区分布大型—特大型滑坡,滑坡发育且分布比较集中,危害突出的地段是易贡藏布流域。
4.3.2.2 滑坡、崩塌中易发区
(1)长白山东、燕山南、太行山滑坡、崩塌中易发区(M1)
包括辽宁东部和西部、吉林东部以及黑龙江东部,河北北部和北京西北部。
该地区属于山高坡陡、沟深谷狭山区,广泛分布变质岩、岩浆岩。由于东、南坡迎海,雨量丰富,多暴雨,地震活动强烈。
该地区的滑坡、崩塌规模以小型为主,滑坡密度为1~5.6处/100km2。
(2)浙、闽、粤中低山滑坡、崩塌中易发区(M2)
包括浙东南沿海丘陵山区,浙西南、皖南山区,闽中南、粤东地区。
该地区以构造侵蚀的中低山为主,山高坡陡,地形地貌复杂。多年平均降水量在1800~2200mm之间。火山碎屑岩系及花岗岩类等广泛分布。
该地区的滑坡、崩塌发育,以中小型土质滑坡为主,滑坡密度为1.6~9.8处/100km2。86.78%的滑坡是暴雨诱发的,崩塌常常是由人为工程活动和降雨共同作用引起。
(3)赣、湘、粤、桂、黔低山丘陵滑坡、崩塌中易发区(M3)
包括江西中部和西部,湖南南部,广西西部和南部,广东北部,贵州东南部。
本区从沿海向内陆,地层岩性由岩浆岩为主变为变质岩、碎屑岩相间分布,进而变为碳酸盐岩、碎屑岩、变质岩相间分布。受台风影响明显,年降水量为1600~2000mm。该地区以中低山为主,地形切割较强烈,易滑岩类有泥岩、页岩、凝灰岩、片岩等软弱岩层。
该地区的滑坡、崩塌发育,以中小型土质滑坡为主,滑坡密度为2.9~7.6处/100km2。
(4)中部秦岭以北长城以南高原山地滑坡、崩塌中易发区(M4)
包括山西大部,河南西南部,宁夏西北和南部,甘肃中部,陕西南部,黄河上游地区。
该地区的新构造运动活动强烈,地形切割较强烈,沟谷比较发育,河流不断侵蚀坡脚,常在河、沟谷形成深达10~30m的陡坎。本区降雨量较大,且高度集中,激发滑坡和崩塌所需的临界暴雨强度较低,而夏秋季节本区经常出现这种降雨过程。
该地区的滑坡、崩塌规模以中小型为主,土质滑坡居多,滑坡以暴雨诱发为主,57%的崩塌是由暴雨诱发,41%是由人为工程活动所引起。滑坡密度为1.6~9.8处/100km2。
(5)四川盆地东部低山滑坡、崩塌中易发区(M5)
该地区的地貌为丘陵、低山。地层岩性以碎屑岩为主。
该地区的滑坡、崩塌以中小型为主。
(6)川西北中高山滑坡、崩塌中易发区(M6)
包括四川阿坝州。
该区以高、中山为主,岩性主要为变质岩和碎屑岩等。构造复杂,自北而南有歹字型、经向等多种构造体系,活动断裂密集,年降水量为600~1400mm。
该区滑坡以巨型、大型为主。
(7)滇南中山盆地滑坡、崩塌中易发区(M7)
云南西双版纳地区。
(8)伊犁谷地滑坡、崩塌中易发区(M8)
包括新疆伊犁谷地、吐哈地区、南疆及其重要交通沿线。
天山新构造运动上升强烈,断裂发育,变质岩和岩浆岩分布广泛,第四纪堆积物丰富,山麓地带还有黄土状土分布。冰川雪被面积较大。暖季暴雨较多。
该地区滑坡、崩塌以中小型、土质为主,滑坡以冰川融化诱发和暴雨诱发为主,40.75%是人为工程活动诱发的;滑坡密度为1.8~5.1处/100km2。
(9)藏南高山峡谷滑坡、崩塌中易发区(M9)
包括藏东“三江”的中下游流域和桑日以东的雅鲁藏布江流域及南部喜马拉雅山区。
该地区山地海拔在3000~4500m以上,峡谷相对高差为2000~3000m,35°以上陡坡占总区域的20%以上。岩性主要为泥岩、片麻岩、花岗岩、灰岩、板岩和碎石土等。
该地区以冻融滑坡为主,多为大中型,分布较稀疏,滑速快,滑程短。
4.3.2.3 滑坡、崩塌低易发区
(1)东部山地丘陵滑坡、崩塌低易发区(L1)
包括大小兴安岭、长白山、鲁中山地、大别山区、江南—沿海低山丘陵。
该区位于我国地势的第三级阶梯。主要为新华夏系、纬向构造体系,中低山丘陵,有暴雨久雨天气。
(2)中部山地盆地滑坡、崩塌低易发区(L2)
包括四川盆地。该区中生代红层丘陵发育,多暴雨久雨天气。
(3)西部高原山地滑坡、崩塌低易发区(L3)
包括青藏高原、阿尔泰山区。位于我国地势的第一级阶梯和第二级阶梯。青藏高原属中-新生代强烈隆起区,平均海拔在3000m以上,气候寒冷。活动断裂发育较广,大多数分布在主要山脉的山前地带或沿一些江河展布。并且活动断裂活动强烈,一般水平位移速率多在6mm/a以上,有的大于10mm/a,地震活动频度高、强度大,其活动程度仅次于台湾地区。
Ⅶ 坡地的自然灾害
在陡峭的斜坡上,巨大的岩体、土体、块石和碎屑物,在重力作用下,突然发生急剧的崩落、滚落或翻转,在坡脚形成倒石堆或岩屑堆。崩塌的速度很快,一般为5—200米/秒,或更快,崩塌体积可由几立方米到上亿立方米。在山坡上发生的巨大崩塌称为山崩。
1968年川藏公路拉月发生的600米厚的岩体崩塌,就是山崩。山崩的破坏力极大,可在瞬间毁没大片森林、堵塞河道、毁坏村镇建筑物等。河岸、湖岸、海岸的崩塌又称为坍岸,悬崖陡坡上的大石块崩落称为坠石。由于地下溶洞或采矿区所发生的崩塌称为坍陷。
崩塌是在一定的地质、地貌和气候条件下发生的。从地质条件上看,在节理发育、断层破碎带上,在片理、劈理、岩层倾向与坡向一致的变质岩地区,垂直节理十分发育的黄土地区,以及构造运动强烈、地层挤压破碎和地震频繁的地区容易发生可爱。
崩塌与气候条件有密切关系,如在气温日较差、年较差都很大的干旱、半干旱地区,物理风化强烈,很容易发生崩塌。在我国西北、东北和青藏高原地区,冻融现象非常强烈,在初冬或旱春季节,只要有陡崖、陡坎、陡坡就很容易发生崩塌。暴雨、强烈的融冰化雪、爆破和地震等都是崩塌的触发因素。暴雨增加了岩体和土体的负荷,破坏了岩体和土体的结构,软化了粘土层,使其上覆岩体和土体失去支持,所以很多崩塌都发生在暴雨或暴雨后不久。地震的作用更大,它能使一些暂时还不能崩塌的陡崖发生山崩。人工爆破和人工开挖,使边坡迅速失去平衡,也会引起大的崩塌。从悬崖或陡坎上崩塌下来的岩块堆积在较平缓的坡麓地带形成倒石堆。倒石堆由大小不等的棱角状石块组成,混杂堆积。但较大的石块往往沿坡滚动得更远,停积在倒石堆的边缘,而细小的碎屑则多堆积在顶部。 斜坡上的岩体、土体沿一定的滑动面整体下滑的现象称为滑坡。
1955年8月18日陇海铁路宝鸡附近卧龙寺车站东约2公里处曾发生过一次规模巨大的滑坡。当天清晨,倾盆大雨,使滑坡裂缝逐渐扩大,地面移动由慢变快,明显滑动约持续半小时,并把铁路向南推出110米。
滑坡地貌是由滑坡体、滑动面、滑坡壁、滑坡舌、滑坡鼓丘、滑坡洼地和滑坡裂缝等形态组成。斜坡上向下滑动的那部分岩体称滑坡体。它以滑动面为界与下伏未滑动的岩层分开。滑坡体上的树木随其土体滑动而歪斜,称为醉树。滑坡体的规模大小不一,可从几十到几亿立方米不等。滑坡体下滑的界面称为滑动面,滑动面通常是上陡下缓,近似圆弧形。滑动面有时只有1个,有时可有几个,故可分为主滑动面和分支滑动面。滑动面上可以清晰地看到磨光面和擦痕。有时滑动面上有明显的扰动和拖曳褶皱现象,构成滑动带。滑坡体与坡上方未动土石体之间由一半圆形的围椅状陡崖分开,这个陡崖称为滑坡壁。
滑坡壁的坡度一般较陡,可在60°—80°之间,高度可由数十米到上百米不等。滑坡壁上有时可见擦痕。在滑坡壁上方坡面上有时可有几条与滑坡壁平行的裂缝,可能为再次滑坡的滑动面。滑坡体向下滑动时,因滑坡体各段滑动速度的不均,可产生分支滑动面,并使滑坡体表面形成阶梯状,称为滑坡阶梯。在滑坡体前缘,常形成舌状突出,称为滑坡舌。滑坡体在滑动过程中,滑坡舌前端常因原来基岩或其它地貌部位的顶阻,使其滑坡体被拥挤鼓起,称为滑坡鼓丘。
由于滑坡体顺滑坡面向下滑动,在滑动过程中前端受阻,使滑坡体前部抬高,并在短时间内停止滑动,形成滑坡壁与滑坡体之间的一段相对洼地称为滑坡洼地。由于岩层错动,可能使某些含水层露出地表,使地下水溢出,形成泉,泉水积在滑坡洼地中形成滑坡湖。在滑坡壁的后缘,因受滑坡体的下滑拉力影响产生裂隙,称滑坡裂缝。此外在滑坡体两侧、前缘和鼓丘上也会产生性质不同的张裂缝、挤压裂缝和剪切裂缝。滑坡的破坏性极大。
随着我国经济建设的发展,在开发建设山区的过程中,将会遇到很多与滑坡地貌有关的问题。据调查我国可能存在滑坡危害的地区占全国总面积的24.4%。
1991年6月13日位于甘肃省境内的长江上游支流白龙江甘舟曲段发生山体大滑坡,河床被堵,下游全部断流,江水上溢,两岸公路被水淹没,同时淹没附近村庄,水淹到一个乡政府的二层楼,1200间房屋被淹倒塌,200户村民遭灾。这次滑坡当天就滑下土石方1270万立方米,积水473万立方米。
近年来我国大型滑坡时有发生,经济损失较大。滑坡在世界许多国家也经常发生,据统计,原苏联每年因滑坡造成的损失达数亿卢布之多,美国因滑坡损失也达数亿美元之多。意大利北部1963年有一水库滑坡,滑动体积达3亿多立方米,几乎填满了由265米高的拱形坝拦成的大水库,滑坡将水库的水掀起高出坝顶达百米左右,洪水倾出,冲毁许多村庄,近2000人惨死,成为世界最大的水库事件。因此对滑坡发育规律、预报及防治的研究,已成为生产和科研的重要课题。
影响滑坡的因素很多,岩性、构造、地貌、气候、地下水、地震和人为因素都是影响滑坡的因素。从岩性上看,滑坡现象主要出现在松散沉积层中,基岩滑坡相对较少,有人统计114个滑坡事例中,发生在松散沉积层的滑坡占76%,基岩滑坡只占21%,松散层中的滑坡主要与粘土有关,滑动面主要发生在蒙脱石、伊利石和高岭石等粘土矿物夹层中。对基岩来说,主要与千枚岩、页岩、云母片岩、滑石片岩等遇水容易软化的地层有关。从构造上看,与顺坡层面、大节理面、不整合接触面、断层面和劈理面等软弱结构面有关;与上部透水层和下部不透水层的地层结构有关。从气候上看,90%以上的滑坡和降雨有关,还与冻融作用有关。滑坡与地下水有关,绝大多数滑坡都是沿着饱含地下水的软弱面发生的。地震往往是滑坡的诱导因素。地震直接破坏岩石的结构,减小粘结力,促使滑坡产生。
1973年四川炉霍地震造成223个滑坡。据统计,烈度在9—10度的强烈地震都会引起大量滑坡发生,烈度8度以下的地震也会促使滑坡的发生。人工开挖坡脚形成高陡边坡或临空面,破坏了自然斜坡的稳定状态,也是引起滑坡的重要因素。 一、泥石流的形成条件
泥石流的形成,必须同时具备三个基本条件:
1、有利于贮集、运动和停淤的地形地貌条件;
2、有丰富的松散土石碎屑固体物质来源;
3、短时间内可提供充足的水源和适当的激发因素。
(一)地形地貌条件
地形条件制约着泥石流形成、运动、规模等特征。主要包括泥石流的沟谷形态、集水面积、沟坡坡度与坡向和沟床纵坡降等。
1、沟谷形态
典型泥石流分为形成、流通、堆积等三个区,沟谷也相应具备三种不同形态。上游形成区多三面环山、一面出口的状、漏斗状或树叶状,地势比较开阔,周围山高坡陡,植被生长不良,有利于水和碎屑固体物质聚集;中游流通区的地形多为狭窄陡深的狭谷,沟床纵坡降大,使泥石流能够迅猛直泻;下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或较宽阔的河谷,使碎屑固体物质有堆积场地。
2、沟床纵坡降
沟床纵坡降是影响泥石流形成、运动特征的主要因素。一般来讲,沟床纵坡降越大,越有利于泥石流的发生,但比降在10%-30%的发生频率最高,5%-10%和30%-40%的其次,其余发生频率较低。
3、沟坡坡度
坡面地形是泥石流固体物质的主要源地一,其作用是为泥石流直接供固体物质。沟坡坡度是影响泥石流的固体物质的补给方式、数量和泥石流规模的主要因素。一般有利于提供固体物质的沟谷坡度,在我国东部中低山区为10-30度,固体物质的补给方式主要是滑坡和坡洪堆积土层,在西部高中山区多为30-70度,固体物质和补给方式主要是滑坡、崩塌和岩屑流。
4、集水面积
泥石流多形成在集水面积较小的沟谷,面积为0.5-10平方公里者最易产生,小于0.5-平方公里和10-50平方公里其次,发生在汇水面积大于50平方公里以上者较少。
5、斜坡坡向
斜坡坡向对泥石流的形成、分布和活动强度也有一定影响。阳坡和阴坡比较,阳坡上有降水量较多,冰雪消融快,植被生长茂盛,岩石风化速度快、程度高等有利条件,故一般比阴坡发育。如我国东西走向的秦岭和喜马拉雅山的南坡上产生的泥石流比北坡要多得多。
(二)碎屑固体物源条件
某一山区能作为泥石流中固体物质的松散土层的多少,与地区的地质构造、地层岩性、地震活动强度、山坡高陡程度、滑坡、崩塌等地质现象发育程度以及人类工程活动强度等有直接关系。
1、与地质构造和地震活动强度的关系
地区地质构造越复杂,褶皱断层变动越强烈,特别是规模大,现今活动性强的断层带,岩体破碎十分发育,宽度可达数十条数百米,常成为泥石流丰富的固体物源。如我国西部的安宁河断裂带、小江断裂带、波密断裂带、白龙江断裂带、怒江断裂带、澜沧江断裂带、金沙江断裂带等,成为我国泥石流分布密度最高、规模最大的地带。
在地震力的作用下,不仅使岩体结构疏松,而且直接触发大量滑坡、崩塌发生,特别是在Ⅶ度以上的地震烈度区。对岩体结构和斜坡的稳定性破坏尤为明显,可为泥石流发生提供丰富物源,这也是地震→滑坡、崩塌→泥石流灾害连环形成的根本原因。如1973年四川炉霍地震(7.9级)和1976年四川平武—松潘地震(7.2级)破坏山体,产生大量崩塌、滑坡,促使众多沟谷发生泥石流。
2、与地层岩性的关系
地层岩性与泥石流固体物源的关系,主要反映在岩石的抗风化和抗侵蚀能力的强弱上。一般软弱岩性层、胶结成岩作用差的岩性层和软硬相间的岩性层比岩性均一和坚硬的岩性层易遭受破坏,提供的松散物质也多,反之迹然。如长江三峡地区的中三迭统巴东组,为泥岩类和灰炭类互层,是巴东组分布区泥石流相对发育的重要原因。安宁河谷侏罗纪砂岩、泥岩地层是该流域泥石流中固体物质的主要来源。
花岗岩类,由于结构构造和矿物成分的特点,物理和化学风化作用强烈,导致岩体崩解,形成块石、碎屑和砂粒,形成大厚度的风化残积层,当其它条件具备时可形成泥石流。
石灰岩分布地区,炭岩只有经物理风化和经淋溶的残积红土以及经地质构造作用的破碎带,才可能成为泥石流的固体物源。由于石灰岩具可溶性,溶蚀现象发育,塌陷、漏斗等岩溶堆积松散土多见,难以成为泥石流的固体物源,再加上岩溶地区地表水易流入地下,故灰岩地区泥石流现象少见。
除上述地质构造和地层岩性与泥石流固体物源的丰度有直接关系外,当山高坡陡时,斜坡岩体卸荷裂隙发育,坡脚多有崩坡积土层分布;地区滑坡、崩塌、倒石锥、冰川堆积等现象越发育,松散土层也就越多;人类工程活动越强烈,人工堆积的松散层也就越多,如采矿弃渣、基本建设开挖弃土、砍伐森林造成严重水土流失等。这些均可为泥石流发育提供丰富的固体物源。
(三)水源条件
水既是泥石流的重要组成成分,又是泥石流的激发条件和搬运介质。泥石流水源提供有降雨、冰雪融水和水库(堰塞湖)溃决溢水等方式。
1、降雨
降雨是我国大部分泥石流形成的水源,遍及全国的20多个省、市、自治区,主要有云南、四川、重庆、西藏、陕西、青海、新疆、北京、河北、辽宁等,我国大部分地区降水充沛,并且具有降雨集中,多暴雨和特别大暴雨的特点,这对激发泥石流的形成起了重要作用。特大暴雨是促使泥石流暴发的主要动力条件。处于停歇期的泥石流沟,在特大暴雨激发下,甚至有重新复活的可能性。1963年9月18日,云南东川的老干沟,一小时内降雨55?2毫米,暴发了50年一遇的泥石流。连续降雨后的暴雨,是触发泥石流又一重要动力条件,因为泥石流发生与前期降水造成松散土含水饱和程度与1小时、10分钟的短历时强降雨(雨强)所提供的激发水量有十分密切的关系。据有关资料,在日本,激发泥石流的小时雨强,一般在30mm以上,10分钟雨强在7mm—9mm以上,甸西部地区激发泥石流的小时雨强30mm左右,10分钟则在10mm以上。
2、冰雪融水
冰雪融水是青藏高原现代冰川和季节性积雪地区泥石流形成的主要水源。特别是受海洋性气候影响的喜马拉雅山、唐古拉山和横断山等地的冰川,活动性强,年积累量和消融量大,冰川前进速度快、下达海拔低,冰温接近融点,消融后为泥石流提供充足水源。当夏季冰川融水过多,涌入冰湖,造成冰湖溃决溢水而形成泥石流或水石流更为常见。
3、水库(堰塞湖)溃决溢水
当水库溃决,大量库水倾泄。而且下游又存在丰富松散堆积土时,常形成泥石流或水石流。特别是由泥石流、滑坡在河谷中堆积,形成的堰塞湖溃决时,更易形成泥石流或水石流。
二、泥石流的分类及其特征
(一)按泥石流成因分类
人们往往根据起主导作用的泥石流形成条件,来命名泥石流的成因类型。在我国,科学工作者将泥石流划分为冰川型泥石流和降雨型泥石流两大成因类型。另外,还有一类共生型泥石流。
冰川型泥石流:是指分布在高山冰川积雪盘踞的山区,其形成、发展与冰川发育过程密切相关的一类泥石流。它们是在冰川的前进与后退、冰雪的积累与消融,以及与此相伴生的冰崩、雪崩、冰碛湖溃决等动力作用下所产生的,又可分为冰雪消融型、冰雪消融及降雨混合型、冰崩——雪崩型及冰湖溃决型等亚类。
降雨型泥石流:是指在非冰川地区,以降雨为水体来源,以不同的松散堆积物为固体物质补给来源的一类泥石流。根据降雨方式的不同,降雨型泥石流又分为暴雨型、台风雨型和降雨型三个亚类。
共生型泥石流:这是一种特殊的成因类型。根据共生作用的方式,它们包括了滑坡型泥石流、山崩型泥石流、湖岸溃决型泥石流、地震型泥石流和火山型泥石流等亚类。由于人类不合理经济——工程活动而形成的泥石流,称为“人类泥石流”,也是一种特殊的共生型泥石流。
(二)按泥石流体的物质组成分类
泥石流:这是由浆体和石块共同组成的特殊流体,固体成分从粒径小于0.005毫米的粘土粉砂到几米至10—20米的大漂砾。它的级配范围之大是其它类型的夹沙水流所无法比拟的。这类泥石流在我国山区的分布范围比较广泛,对山区的经济建设和国防建设危害十分严重 。
泥流:是指发育在我国黄土高源地区,以细粒泥石流为主要固体成分的泥质流。泥流中粘粒含量大于石质山区的泥石流,粘粒重量比可达15%以上。泥流含多少量碎石、岩屑,粘度大,呈稠泥状,结构比泥石流更为明显。我国黄河中游地区干流和支流中的泥沙,大多来自这些泥流沟。
水石流:是指发育在大理岩、白云岩、石灰岩、砾岩或部分花岗岩山区,由水和粗砂、砾石、大漂砾组成的特殊流体,粘粒含量小于泥石流和泥流。水石流的性质和形成,类似山洪。
(三)按泥石流流体性质分类
粘性泥石流:指呈层流状态,固体和液体物质作整体运动,无垂直交换的高容重(1.6—2.3吨/立方米)浓稠浆体。承浮和托悬力大,能使比重大于浆体的巨大石块或漂砾呈悬移状(在特殊情况下,人体也可被托浮悬移,1939年7月四川汉源流沙河泥石流,将一位老太婆浮运1.3公里),有时滚动,流体阵性明显,有堵塞、断流和浪头现象;流体直进性强,转向性弱、遇弯道爬高明显,沿程渗漏不明显。沉积后呈舌状堆积,剖面中一次沉积物的层次不明显,但各层之间层次分明;沉积物分选性差,渗水性弱,洪水后不易干涸。
稀性泥石流:指呈紊流状态,固液两相作不等速运动,有垂直交换,石块在其中作翻滚或跃移前进的低容量(1.2—1.8吨/立方米)泥浆体。浆体混浊,阵性不明显,与含沙水流性质近似,有股流及散流现象。水与浆体沿程易渗漏、散失。沉积后呈垄岗状或扇状,洪水后 即可干涸通行,沉积物呈松散状,有分选性。
以上是我国常见的三种分类方案。除此之外,还有:
按水源类型划分为:降雨型、冰川型、溃坝型;按地形形态划分为:沟谷型、坡面型;按泥石流沟的发育阶段划分为发展期泥石流、旺盛期泥石流、衰退期泥石流、停歇期泥石流;按泥石流的固体物质来源划分为:滑坡泥石流、崩塌泥石流、沟床侵蚀泥石流、坡面侵蚀泥石流等等。
Ⅷ 岩土类型和性质
岩土体是地质灾害的载体,地质灾害一般都是通过岩土体的变形破坏而表现出来的,是地质灾害成生的物质基础。
受地壳运动的控制,“兰—郑—长”工程地段分布有不同年代、成因、物质成份和结构的岩土体,类型复杂多样,工程地质性质各异,它们对地质灾害的形成、分布和活动起着主导作用。岩土体分布出露的特点是:山区、丘陵以岩体为主,而高原、盆地、平原则以土体为主;管线经过地段绝大多数是土体。下面分别就岩体和土体讨论其分布、类型、性质及对地质灾害成生的制约。
(一)岩体
岩体在管线工程地段主要分布于甘肃、陕西段的关山—陇山,山西段的中条山、霍山和太原东山,河南段的大交口镇—观音堂、义马—新安和大别山等地段,湖北、湖南段的大别山和江南丘陵地等地段,总长约300km,约占管线全长的10%。
参考国标《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)的规定,先将岩体按坚硬程度分大类,再由岩石的成因类型、岩性和工程性质,将本管道工程沿线的岩体划分为4类7种(表4-1)。现作简要讨论。
1.坚硬岩类
按成因类型划分为岩浆岩、变质岩和沉积岩3种亚岩类。
岩浆岩类管线地段分布于祁连山褶皱带、秦岭—大别山褶皱带和扬子地台。分别有加里东期、华力西期、燕山期侵位的,其中祁连山褶皱带三期皆有,岩性为花岗岩、石英闪长岩;秦岭—大别山褶皱带为燕山期花岗岩;扬子地台为加里东期和燕山期的花岗岩和花岗闪长岩。一般呈岩基和岩株状产出,整体块状构造,致密坚硬,物理力学性质均质,各向同性。应该说其工程性质优良,但在亚热带环境中化学风化强烈。地质灾害一般不甚发育,以小型崩塌为主。
变质岩类在管线地段的祁连山褶皱带、华北地台、秦岭—大别山褶皱带有分布。祁连山褶皱带主要出露于关山—陇山地段,为中元古界陇山群和前震旦系,主要岩性为大理岩、黑云母片麻岩、混合岩、结晶片岩。华北地台出露于山西支干线的中条山、霍山、太原东山,为太古界涑水群和太岳山群,岩性为混合岩化的黑云角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩、大理岩、磁铁石英岩、黑云变粒岩、角闪变粒岩等,岩性复杂,风化较强。秦岭—大别山褶皱带出露于大悟一带,为中上元古界红安群含磷的变粒岩、大理岩和石英片岩夹片麻岩,抗风化能力较弱。由于受片麻理、片理及节理的影响,使岩体的工程地质性质呈明显的各向异性和不均一性。地质灾害不甚发育,一般以小型崩滑为主。
表4-1 岩体类型汇总表
沉积岩类在丘陵、山区分布较广,在各大构造单元中皆有,其地质年代自中元古界至中生界早期几乎皆有,岩性复杂多样,主要有:中元古界熊耳群和汝阳群的安山玢岩、玄武岩、石英砂岩,新元古界洛峪群三教堂组的石英砂岩(以上均在河南境内);上元古界长城系、震旦系的石英砂岩、白云岩、硅质岩、冰碛砾岩等;下古生界寒武系、奥陶系的中厚、厚层碳酸盐岩;上古生界泥盆系的砂岩和碳酸盐岩,石炭、二叠系的中厚、厚层状灰岩和中生界三叠系碳酸盐岩等(上古生界及中生界皆为扬子地台)。按岩性大类可划分为火山喷出沉积岩、碎屑岩和碳酸盐岩三大类。它们的共同特点是,层理构造发育且较厚,抗风化能力较强,但碳酸盐岩具溶蚀性,岩溶较发育,工程地质性质具各向异性。上述这几类岩性分布地段地质灾害一般不甚发育,有小型崩滑和岩溶塌陷(覆盖型岩溶地段)等地质灾害。
2.较硬岩
按成因类型可划分为变质岩和沉积岩两大亚类。
变质岩类分布于祁连山褶皱带、秦岭—大别山褶皱带和扬子地台中,岩性主要是较软弱片岩和千枚岩、板岩。在祁连山褶皱带的管线地段,新元古界长城系变质细砂岩、千枚岩;秦岭—大别山褶皱带信阳群、商城群的云母石英片岩、绿色片岩、绢云石英片岩、浅变质凝灰质砂岩等:扬子地台中元古界冷家溪群和新元古界板溪群的板岩、千枚岩、变质凝灰岩、变质砂岩等。上述各类岩体的共同特点是:片理、千枚理、板理等结构面发育,地面风化较强烈,残坡积层厚度往往较大。岩体具明显的各向异性,力学强度相对较弱。崩塌、滑坡和泥石流等山地地质灾害较发育。
沉积岩类分布于华北地台和扬子地台中,华北地台岩性主要是上古生界和中生界粘土岩、铝土岩页岩、泥质粉砂岩、含煤层;扬子地台主要是泥盆系粉细砂岩、粘土岩、页岩、泥灰岩。它们层理发育、薄层状为主,遇水易软化、崩解,风化也较强烈。由上述岩体组成的丘陵山区,地质灾害较发育,主要有崩塌、滑坡、泥石流和采煤引起的地面塌陷和地裂缝灾害(在山西、河南境内较突出)。
3.软弱岩
这大类岩体主要是沉积岩类,较广泛分布于各大地构造单元中生代晚期和新生代陆相盆地中,地质年代为白垩系、古近系和新近系。由于固结压密程度低,岩体孔隙率高,强度小,变形大。岩性主要是河湖相的砂砾岩、砂岩和泥岩,夹淡水泥灰岩,含石膏、芒硝。岩石一般干单轴抗压强度小于30MPa,而新近系岩石成岩性更差,接近于土体,干单轴抗压强度不足于5MPa,属极软岩。这类岩石遇水易软化崩解,抗风化能力亦低。但这类岩体出露地段地形起伏小,地质灾害不发育,主要有膨胀性岩体的轻度胀缩变形灾害,还存在采空塌陷灾害。
4.软硬相间岩
这大类岩体主要也是沉积岩类,较广泛分布于华北地台和扬子地台的古生界和中生界地层中,一般是两种强度和刚性差异较大的岩性相互成层或间夹;古生界常见的是灰岩与页岩互层,砂岩与泥页岩互层,中生界常见的是砂岩与泥页岩互层。在外力作用下会发生层间错动和脱开,而在地下水等作用下更会泥化而形成泥化夹层,层面间强度降低而成为典型的软弱结构面。所以这类地层组合可以称之为“易滑地层组合”,较易产生滑坡。此外,软硬相间岩层差异风化显著,“上硬下软”组合的条件下,软岩易形成岩龛,崩塌也较普遍。
(二)土体
土体在管线地段广泛分布,约占全长的90%。按地质成因,可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土和风积土等;按粒度成份,可划分为碎石土、砂土、粉土和粘性土。对一些具有特殊成份和结构、工程性质也特殊的土,则可单独划分为特殊土,本管线工程的特殊土有黄土类土、膨胀土、盐渍土和淤泥质土等。这里我们也参考国标《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)的规定,将土体划分为碎石土、砂土、粉土、粘性土和特殊土5大类(表4-2)。以下分别就一般土和特殊土作简要讨论。
1.一般土体
一般土体包括各种成因类型的碎石土、砂类土、粉土和粘性土。
(1)碎石土:
碎石土指的是土中粒径d>2mm的颗粒质量超过总质量50%的土。根据规定,碎石土可再划分为砾质土、卵(碎)石土和漂(块)石土,它们的粒径分别>2mm、20mm或200mm的质量,超过总质量50%。一般冲积成因的碎石土分选性和滚圆度较好,位于河床和河流阶地二元结构的下部,而其他成因的则较差。本工程各段情况是:甘肃段砾卵石占45%~70%,粒径一般 20~80mm,呈次圆—次棱角状,一般分布于冲洪和平原表层之下。陕西段分布于渭河及其各支流以及山前洪积扇。河流冲积成因者在河漫滩和河床地段,在渭河干流厚度可达20~40m,结构较均一;而洪积扇区则为大小混杂的砂卵石为主。山西段主要分布于汾河、龙凤河和潇河等山间河谷地段,以砂卵砾石为主,磨圆较好,级配良好。河南段主要分布在伊洛河、沙颍河等诸河流河谷区,以砂砾卵石为主。湖北—湖南段碎石土多分布于低山丘陵斜坡地带,多为残坡积成因,碎石成分随母岩而变化。一般碎石土较疏松,孔隙比大,渗透性强,地基承载力高。
表4-2 土体类型汇总表
(2)砂类土:
砂类土指的是土中粒径d>2mm的颗粒质量不超过总质量的50%,d>0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土;根据颗粒级配还可划分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂,一般是冲洪积成因的。此类土在本工程的情况是:甘肃段分布于洪积平原表层土之下,主要由粉细砂、中细砂组成,松散—中密状态。陕西段分布于渭河及支流的漫滩、一级阶地和古河道中,以中细砂和粉细砂为主,常含少量砾石,除河漫滩地段外,砂层均埋藏于细粒土之下,厚度不均一,多呈透镜体状,孔隙度大,渗透性强,中粗砂是良好的地基持力层,而饱水粉细砂则易产生震动液化。山西段分布于黄河、汾河及其较大支流的河床、河漫滩和阶地,一般为砂砾石混合,厚度较大。也有在山前倾斜平原区前缘的洪积砂砾石,与细粒土组成多层结构。河南段分布除了与碎石土相同外,在沙颍河以南淮河平原各河流河漫滩和一级阶地前缘地带,表层之下为中细砂,稍密—中密状态,厚度不稳定。砂类土一般级配较好,渗透性较强,一般是良好的地基持力层,但在地震烈度≥Ⅶ区需关注饱和粉细砂的震动液化问题。
(3)粉土和粘性土:
粉土和粘性土也可称之为“细粒土”,前者是土中粒径d>0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%,且塑性指数ⅠP≤10的土;而后者则ⅠP>10的土。这两类土大量广泛分布于郑州—长沙段洪冲积平原和丘陵地段。具各种成因类型。一般洪冲积成因的土体较密实,孔隙比小,含水量相对较少,透水性弱,强度高,地基承载力高。而丘陵地带的残坡积成因者往往与碎石土混杂,土体孔隙性大,透水性相对较强,在久雨或强降雨时,易产生坡积层崩滑。
2.特殊土
(1)黄土类土:
黄土类土是第四纪时期特殊的大陆松散沉积物,它在世界各地分布广而性质特殊。这类土在我国主要分布于西北、华北和东北地区,面积达60万km2以上,以北纬34°~45°之间最为发育,这些地区位于我国西北沙漠区的外围东部地区,具有大陆性干旱少雨气候的特点。黄土类土从早更新世(Q1)开始堆积,经历了整个第四纪,直至现今还未结束。按地层时代及其基本特征,黄土类土可分为3类:老黄土、新黄土和新近堆积黄土(表4-3)。老黄土是Q1、Q2时期堆积的,分别称“午城黄土”和“离石黄土”,一般无湿陷性;新黄土一般是Q3时期堆积的,称“马兰黄土”,也有Q4早期的,具湿陷性,分布面积最广(约占60%);新近堆积黄土一般是Q4晚期堆积的,湿陷性不一。各地黄土类土总厚度不一,陕甘黄土高原地区最厚,可达100~200m,河谷地区一般只有数米至30m左右,且主要是新黄土。黄土类土的成因一直是争论的热点问题,但普遍的看法是,风积成因是主要的,也有冲积、洪积、坡积、冰水堆积等成因类型。颗粒成份以粉粒为主,富含碳酸钙,具大孔性,垂直节理发育,具湿陷性等特征者,称 “典型黄土”,而有些特征不明显者则称“黄土状土”。下面讨论一下本管线工程黄土类土的特性。
本管线工程的黄土类土分布于兰州—郑州段(含山西支干线)。不同地段黄土类土的粒度成份和结构有所不同,所以其物理力学指标和工程地质性质也有明显差异。下面我们以Q3典型的湿陷性黄土为代表作分析。
首先是黄土的颗粒组成,将兰州、西安、太原、洛阳四地作比较(表4-4)。可以看出它们的差异,总趋势是:由西北往东南砂粒和粉粒含量愈来愈小,而粘粒含量则愈来愈大,而粉粒所占比例最大是一致的。所以有人将西部黄土称之为“砂黄土”,而东部为“粘黄土”。 黄土的颗粒组成对其湿陷性有一定影响,即砂粒含量愈多,湿陷性愈强,而粘性愈多则湿陷性愈弱。
表4-3 不同年代黄土的特征
表4-4 湿陷性黄土的颗粒组成单位:%
各地湿陷性黄土的基本物理力学性质指标列于表4-5中。
由西往东的总趋势是:土体的密度和天然含水率愈来愈大,液限和塑性指数也愈来愈大,孔隙比愈来愈小;而三项力学性质指标变化规律则不明显。而且可看出,陇西和陇东地区指标相近似,关中地区与汾河流域也比较接近,而豫西地区与前面的4个地区则又有明显差异。上述规律很重要,因为它与黄土的湿陷性相关的,即自西往东湿陷性逐渐变弱。
管线地段湿陷性黄土的湿陷系数(δs),经大量统计后汇总于表4-6中。从表中可看出,湿陷系数陇西地区最大,陇东地区次之,关中地区汾河流域再次之,而豫西则最小;而且高阶地的湿陷系数要大于低阶地。按有关规定,δs>0.015时,该黄土为湿陷性土;δs为0.015~0.03时湿陷性轻微,δs为0.03~0.07时湿陷性中等;δs>0.07时,湿陷性强烈。所以说,陇西和陇东地区黄土具中等—强烈湿陷性,关中地区和汾河流域黄土具中等湿陷性,而豫西地区黄土为轻微—中等湿陷性。
表4-5 各地湿陷性黄土基本物理力学性质指标
表4-6各地黄土湿陷系数(δs)统计表
湿陷性对黄土地区地质灾害的成生和活动关系密切,地基的湿陷变形破坏本身就是黄土地区特殊的地质灾害。此外由于黄土结构疏松,以及大孔性和垂直节理发育,潜蚀地质灾害也很普遍。由于黄土的湿陷和潜蚀特性,还可诱发崩塌、滑坡和泥石流灾害。
(2)膨胀土:
具有明显遇水膨胀和失水收缩的土称膨胀土。这类土在我国主要分布在南方山前丘陵、垅岗和二、三级阶地上,大多数是晚更新世及以前的残坡积、冲洪积和湖积物。从外表看,膨胀土一般呈红、黄、褐、灰白等不同颜色,具斑状结构,常含有铁锰质或钙质结核。土体常有网状开裂,有腊状光泽的挤压面,类似劈理。土层表面常出现各种纵横交错的裂隙或龟裂现象,这与失水土体强烈收缩有关。膨胀土的胀缩特性,主要是土中含有较多的粘粒,一般粘粒含量高达35%以上,而且这些粘粒大部分为亲水性很强的蒙脱石和伊利石等粘土矿物,膨胀收缩能力较强。天然状态下,膨胀土一般致密坚硬,天然含水率较小,所以土体常处于硬塑或坚硬状态,压缩性较低,强度较高;但在浸水膨胀后,强度明显降低,压缩性增大。膨胀土的这种胀缩特性,对工程建设会带来危害。按我国有关规定,凡自由膨胀率δef大于40%者,即可定名为膨胀土,40%≤δef<65%为弱膨胀土,65%≤f<90%为中等膨胀土,δef≥90%为强膨胀土。
本管线工程的膨胀土主要分布于湖北境内的黄陂县周港、应城支线和五里桥—贺胜桥—横沟桥一带:在河南境内的平顶山、周口西、郾城—驻马店的沙汝河平原和确山—信阳北的低山丘陵也有零星分布。
湖北境内的膨胀土主要分布于高程30~45m的垅岗和岗间坳沟地带,自然地形坡度平缓。土体时代为更新世,颜色呈棕黄、褐黄、棕红色,土体平均自由膨胀率:周港一带下更新统82%(最大99%),应城支线中更新统62%(最大109%),五里桥—贺胜桥一横沟桥一带上更新统44%(最大72%)。土体胀缩性危害主要导致当地居民低层建筑墙体拉裂破坏,斜坡和水渠边坡坍滑。
河南境内的膨胀土分布于淮河平原边缘的平顶山东和确山—信阳北的低山丘陵,以及沙汝河平原之间的周口和郾城—驻马店地段。土体时代为中、晚更新世,颜色呈棕黄、灰绿、棕红色,干燥时呈硬塑状态,裂隙发育,含铁锰质和钙质结核,平均自由膨胀率43.5%。平顶山以膨胀破坏为主,而信阳多以收缩破坏为主,多发生在干旱季节。
(3)盐渍土:
土中易溶盐含量大于0.5%的土称为盐渍土。由于它发育于地表土层中,与道路、低层建筑等有关,主要是土的腐蚀作用以及盐胀和溶陷作用对工程建设的危害。盐渍土按地理分布可分为滨海盐渍土、冲积平原盐渍土和内陆盐渍土等类型。我国盐渍土主要分布在北方诸省区。盐渍土的形成及其所含盐的成分和数量与当地的地形地貌、气候条件、地下水的埋藏深度和矿化度、土壤性质和人类活动有关;它的厚度并不大,一般分布于地表以下1.5~4m范围内,且由地面至深部含盐量逐渐减少。盐渍土的形成一般是由于地下水埋深过浅(甚至出露地面),蒸发强烈而盐分在地表的聚积所致。
盐渍土的性质与所含盐分和含盐量有关。土中的盐类主要是氯盐、硫酸盐和碳酸盐三类,因此盐渍土也相应地划分为氯盐渍土、硫酸盐渍土和碳酸盐渍土(表4-7)。盐渍土中所含盐分及其数量对土的工程地质性质影响很大。由于土成分的改变,影响了土的结构,从而影响了塑性、透水性、膨胀性、压缩性、击实性等性质。
表4-7 盐渍土的分类
本管线工程的盐渍土主要分布于甘肃段通渭以西、陕西段华县—华阴地段和山西段的永济市东北伍姓湖区(K48~K54)及清徐张花营村—榆次西荣(K451~K464)地段。
甘肃段通渭以西地段河谷平原一级阶地潜水位埋深很浅,经测定,土壤中平均含盐量3.4%,最大可达8%~15%,属硫酸—氯型中—超盐渍土。
陕西段华县—华阴地段的盐渍土是由于黄河三门峡水库淤积和回水,引起潜水位壅高,使渭河南岸赤水河至方山河一级阶地中部成为浸没区,而导致土壤盐渍化。但近年来当地大量开采地下水,潜水位埋深增大,盐渍化已几近消失。
山西段永济伍姓湖区地势低洼(比周边低5~8m),表层土由粉质粘土和粉土组成,潜水位埋深0~3m,土中含盐量1.06%~1.18%,类型为硫酸—氯型,属中盐渍土。清除张花营村—榆次西地段地势较周边略低,表层土为粉土,潜水位埋深0.2~3m,土中含盐量0.44%~1.12%,类型为氯—硫酸盐型,属弱—中盐渍土。硫酸盐结晶膨胀以及腐蚀作用,对管道将有一定危害。
(4)淤泥质土:
淤泥质土是指在水流缓慢甚或静水环境中沉积,有微生物参与作用的条件下,含较多有机质,而疏松软弱的粘性土,它是近代在滨海、湖泊、沼泽、河弯、废河道等地区沉积的未经固结的一种特殊土。从外观看,这类土常呈灰、灰蓝、灰绿和灰黑等颜色,污染手指并有臭味。土中含有大量亲水性强的粘土矿物(蒙脱石和伊利石占多数),有机质含量较多(一般含量 5%~15%),天然孔隙比大于1,天然含水率大于液限。其结构形式常为蜂窝状或棉絮状,疏松多孔,压缩性很强,地基承载力很低。我国淤泥质土的地理分布基本上可分为两大类:一类是沿海沉积的,另一类是内陆和山区湖沼盆地沉积的。前者分布稳定而厚度大,后者常零星分布且厚度小。
本管线工程的淤泥质土主要分布于湖北—湖南段。管道经过长江等13条大中型河流的冲湖积平原低洼地段,有较大范围的淤泥质软土分布,有机质含量大于1.5%,岩性为淤泥、淤泥质粘土和淤泥质粉土,呈软塑—流塑状,天然含水率多大于35%,最高达133%,孔隙比1~2.02,最高达3.12,压缩系数一般大于0.5MPa-1,最高可达3.68MPa-1,凝聚力一般9.8~29.4k Pa,内摩擦角6°~15°,地基承载力,天然状态下一般为25~55k Pa,常导致建筑物过量沉降和不均匀沉降。很显然,这类土体对管沟开挖影响较大,常导致沟坡坍塌挤出而不易成形。此外,对场站地基稳定性也有影响。
Ⅸ 全国泥石流易发程度分区
4.4.1 泥石流易发程度划分的判别特征
我国泥石流的分布,大体上以大兴安岭—燕山山脉—太行山山脉—巫山山脉—雪峰山山脉一线为界。该线以东,即我国地貌的低山、丘陵和平原区,泥石流分布零星(仅辽东南山地较密集)。该线以西,即我国地貌第一、第二级阶梯,包括广阔的高原、深切割的极高山、高山和中山区,是泥石流最发育最集中的地区,泥石流沟群常呈带状或片状分布。其中成片的集中在青藏高原东南缘山地、四川盆地周边,以及陇东—陕南、晋西、冀北等以黄土高原东缘为主的地区。
泥石流分布的格局,与滑坡、崩塌的分布格局一样,明显地受到地质构造、地层岩性、地形地貌、水文气象等自然因素的控制,人类工程活动的影响在许多时候、在局部地区也可以起到主导作用。
(1)地质构造对泥石流灾害的控制作用
由于滑坡、崩塌灾害与泥石流灾害在山地多有密切联系,其地质构造对滑坡、崩塌灾害易发程度的控制作用,与地质构造对泥石流灾害易发程度的控制作用基本一致。大型、特大型泥石流集中分布区与区域地质构造以及断裂构造的关系,都与滑坡、崩塌基本一致。不再赘述。
(2)地形地貌对泥石流灾害的控制作用
由于滑坡、崩塌灾害与泥石流灾害在山地多有密切联系,与地貌格局对滑坡、崩塌灾害易发程度的控制作用基本一样,大型—特大型泥石流,多集中分布于我国地势第一、第二级阶梯的过渡地带与第二、第三级阶梯的过渡地带。山势陡峻,河谷深切,多级夷平面及河流高阶地十分发育的地貌特征,也为大型—特大型泥石流的产生奠定了基础。其具体特征可参见前述滑坡、崩塌灾害受地貌格局影响的有关论述。
(3)地层岩性对泥石流灾害的控制作用
易于产生崩塌、滑坡的地层岩性也同样易于产生泥石流。
由第四纪残坡积粘土、亚粘土等构成的地层易于造成中小型泥石流的集中分布。这些第四纪松散堆积物及软岩,力学强度指标低,遇水软化,极易产生崩塌和滑坡,进而导致泥石流或泥流。前古生代至中生代片岩、千枚岩、页岩、炭质页岩和煤层、盐岩、石膏等软岩出露区,由上部坚硬的石英岩、灰岩、砂岩、砾岩及玄武岩、花岗岩等和下部软岩组合的地层出露区,也是大中型泥石流集中分布的地区。这些岩性有利于泥石流的发育,与它们有利于发育滑坡、崩塌的机理相同。
(4)暴雨久雨天气及冰雪消融对泥石流灾害的控制作用
大气降水既是泥石流活动的激发因素,又是泥石流的组成部分。因此泥石流多出现在丰水的年月,特别是多发生在大暴雨的年月。我国是世界上著名的季风气候区,降水丰富,但地域、季节分布不均,变化很大,为泥石流活动提供了基本条件。因此可以认为,季风气候影响和控制着我国泥石流分布的格局。我国东部、东南部受太平洋季风影响;而西南隅受印度洋西南季风影响。我国降水量的分布,总趋势是由东南向西北逐渐减少,局部性暴雨多集中在西部山地。如1981年,四川、陕西和辽宁广大山区的泥石流活动,即是由这样的天气过程引起的。在我国西部发育现代冰川的山区,尤其具有海洋性气候的山区,发育海洋性冰川,由于冰川进退而形成冰川泥石流和冰湖溃决泥石流。
(5)人类不合理的工程活动与泥石流
人类不合理的工程活动与泥石流的发育与分布有密切关系。长期以来,随着我国山区经济的发展和人口增长,人们在山区的经济活动日益增多,过度索取自然资源,破坏山地生态平衡,恶化山地自然环境,促进了泥石流发育。但人为因素引起的泥石流多呈点状分布。
综上所述,我国独特的地质、地貌、水文、气象条件,是山地泥石流发育与分布的主要控制因素,人类工程活动仅在局部地区、某些情况下起主导作用。本次泥石流灾害易发程度的划分,应以主要控制因素的有关指标为判别特征(表4.4)。
表4.4 泥石流易发程度划分的判别特征
4.4.2 泥石流易发程度分区及各区的特征简述
根据上述泥石流易发程度划分的判别特征,对全国泥石流易发程度进行分区,其结果如图4.2及表4.5所示。
表4.5 泥石流易发程度分区一览表
续表
图4.2 全国泥石流易发程度图
(3)浙江中低山泥石流中易发区(M3)
包括浙西北、浙中中低山区。
地貌以中低山为主,山高坡陡,地形地貌复杂。年平均降水量在1800~2200mm之间。火山碎屑岩系及花岗岩类等广泛分布。
滑坡、崩塌发育,泥石流规模以中小型为主,泥石流分布密度约2.24条/100km2。
(4)黄土高原泥石流中易发区(M4)
包括山西西部,陕北和陇中地区。
本区的黄土梁、峁及塬的边缘地区沟谷极为密集,山脚崩塌、滑坡十分发育,为泥流形成准备了地形条件和丰富的固体物质来源,本区降水多集中于7~9月,多以暴雨形式出现易形成泥石流。
本区坡面泥石流和沟谷泥石流均发育,且分布较广,活动较频繁。泥石流分布密度约1.9条/100km2。
(5)祁连山和黄河上游泥石流中易发区(M5)
包括湟水河谷及其支流河谷地带和黄河上游。
祁连山东北坡及河西走廊一带的山地,岩性以变质岩、火成岩为主,黄土分布也较普遍,断裂密集,暴雨型和冰川型泥石流均较发育。泥石流分布密度约1.6条/100km2。
(6)秦巴山地泥石流中易发区(M6)
陕南地区。该地区的地貌自汉江沿岸向两侧依次为丘陵、低山、中山。秦岭中部为高山区,属强烈上升的褶断山地。地层岩性以变质岩和岩浆岩为主,并普遍有小面积黄土分布,断裂发育,年降雨量为800~1200mm。
滑坡、崩塌发育。泥石流分布密度约3.43条/100km2。
(7)巫山-大娄山泥石流中易发区(M7)
本区跨重庆、鄂西、黔西的岭谷山地,以中低山为主,地形切割较强,地层以中生代红色碎屑岩岩层或碳酸盐岩与碎屑岩相间分布为主,年降雨量在1000~1400mm之间。
该地区滑坡、崩塌发育。泥石流37处,泥石流分布密度约1.16条/100km2。
(8)天山山麓泥石流中易发区(M8)
包括新疆伊犁谷地、吐哈地区、南疆、大河流域和西昆仑山及其重要交通沿线。
新构造运动使天山上升强烈,断裂发育,变质岩和岩浆岩分布广泛,第四纪堆积物丰富,山麓地带还有黄土分布。冰川雪被面积较大。暖季暴雨较多。
滑坡、崩塌发育,有大中型泥石流32处。
(9)藏东南高山峡谷泥石流中易发区(M9)
包括藏东“三江”的中下游流域和桑日以东的雅鲁藏布江流域及南部喜马拉雅山区。
该地区暴雨型和冰川型泥石流均较发育。以坡面泥石流为主,高频、活动性强。
4.4.2.3 泥石流低易发区
(1)东部山地泥石流低易发区(L1)
包括长白山、鲁中山地、大别山区、江南—沿海低山丘陵区。
地势上位于我国地势的第三级阶梯。主要为新华夏系、纬向构造体系,中低山丘陵,有暴雨久雨天气。
(2)中部山地盆地泥石流低易发区(L2)
包括大小兴安岭、汾渭谷地、四川盆地东部、桂西地区。
该地区位于我国地势的第二级阶梯与第三级阶梯的过渡地带。主要为新华夏系、纬向构造体系,中低山丘陵,有暴雨久雨天气。
(3)西部高原山地泥石流低易发区(L3)
包括青藏高原、阿尔泰山地区。
该地区位于我国地势的第一级阶梯和第二级阶梯的过渡地带。青藏高原属中-新生代强烈隆起区,平均海拔在3000m以上,气候寒冷。活动断裂发育较广,大多数分布在主要山脉的山前地带或沿一些江河展布。活动断裂活动强烈,一般水平位移速率多在6mm/a以上,有的大于10mm/a,地震活动频度高、强度大,其活动程度仅次于台湾地区。
Ⅹ 岩石遇水内聚力和内摩擦角的变化,有什么规律吗
岩石浸水饱和后强度会发生降低,(内聚力和内摩擦角当然也会相应减小)称为岩石的软化性。岩石的软化性取决于岩石的矿物组成和空隙性。当岩石中含有较多的亲水性和可溶性矿物,且含大开空隙较多时,岩石的软化性较强。如粘土岩、泥质胶结的砂岩、砾岩和泥灰岩等岩石,软化性较强,软化系数一般在0.4~0.6,甚至更低。软化系数是岩石的单轴抗压强度的变化系数,和内聚力、内摩擦角的变化有线性关系。常见岩石的软化系数如下表:
花岗岩:0.72~0.97
辉绿岩:0.33~0.90
玄武岩:0.3~0.95
砂岩:0.65~0.97
页岩:0.24~0.74
石灰岩:0.70~0.94
片麻岩:0.75~0.97
千枚岩:0.67~0.96
石英岩:0.94~0.96
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以上引自《岩体力学》,武汉地大99版